三上年级材料韧性检测改进实验
杭州市萧山区朝晖小学 金亚军
今年有幸再教三年级科学,也算是这近十年专职科学的第二年教学。教的年份不多,自然对教材、材料和教学有些陌生,我深信实践出真知,实践也是我最热衷的,很多时候教学灵感都是出自于课堂。比较材料韧性一课,看着教材里实验方案,再看看实验室没有现成的材料,还真有些犯难,但是犯难的事认真了就会有亮点。
今天上的是三年级三个平行班班的第一节课,先前对比较韧性实验改进有所认知,因为见过其他老师的几个自制教具,但是总体感觉自制教具结构比较繁琐。不管是制作也好,开发也好,都有一定的难度。如果要推广到学生实验,研发简单而不减效果的材料就是自制教具研发的重要思想。
上课伊始,关于比较韧性,我们首先从韧性一词开始推敲。老师在上节课的基础上再次引出铝合金窗户的材料,窗户的主要材料就是玻璃和铝合金,还有就是金属开关和塑料滑轮了。老师指着窗户提出玻璃和铝合金谁硬的研讨问题,三年级学生踊跃发言。经统计全班绝大多数学生赞同是铝合金硬。那么,为什么铝合金硬呢?有的学生说铝合金不会摔碎,玻璃会摔碎;有学生说用铝合金到玻璃上划痕可以划出痕迹来;也有学生说用榔头敲玻璃会碎,铝合金不会碎。作为老师知道学生的认知有道理,但是和韧性一词的科学含义还是有些矛盾的。接着,老师提出疑问,我们的科学作业本是用纸做的,但是不管我们怎样摔,作业本都不会碎,难道作业本很有韧性吗?此时有不少学生表示了怀疑,也有学生认为作业本有韧性,但是也有学生提出应该是铝合金有韧性。此时,大家针对的问题是什么是韧性,该怎样定义。
一石激起千层浪,正当学生疑惑不解之时,老师引导大家把作业本翻到课本实验图示。课本中出示带孔的铁片、木片和塑料片,然后用相同的钩码勾住前端的小孔,来比较三种材料的压弯效果。既然没有现成的材料,老师直言:“同学们课本中的实验材料我们学校没有,那怎么办?”老师接着引导学生打开学生实验袋,今天我们只能用实验袋里的材料来想办法了。提示:老师今天带来了钩码,带钩子的钩码,那么我们的实验怎么做呢?有学生说:老师我们可以在三根杆子上打一个孔。由学生表示疑问,这么细的杆子怎么打孔,老师也跟着说。也有学生用细线在杆子前端系一根绳套,这一办法大家感觉还不错,但是问题是老师没有带绳套。老师接着放手学生拿出三根实验袋实验棒,自己操作了起来。有些学生用双手在扳动实验棒,也有的学生一手拿着实验棒,然后用另一只手拨动实验棒另一端,有少数学生在扳动中木杆已经扳断,表情还有些可惜。实验后老师问三根实验棒的韧性排列,由学生提出铁棒韧性最好,塑料棒韧性最差。有很多学生对塑料和木条的韧性表示怀疑,接着老师问询发言学生是怎样做实验的,也就是一手拿住实验棒,用另一只手轻轻的拨动另一端实验棒。大家听了以后,老师提议大家再来做一做。大家都做了起来,实验以后,老师又提问大家觉得怎样,这一次我发现很多学生都赞同刚才发言学生的观点。老师接着又提出,大家对这个实验是否满意?很多学生觉得还可以,也有学生表示有些怀疑。
那怎么办呢?老师在上课前其实基本有个预案,课前带了钩码和几圈双面胶,其实也仅仅是预案而已。起初考虑小组实验,但是上课时又决定做演示实验。然后决定由三位学生一起来给三根实验材料棒的一端进行双面胶的多次缠绕,直到前端粘有厚厚的双面胶为止,因为这样在杆子弯曲时就可以勾住钩码了。绕好以后,老师灵机一动,准备在讲台上放一张学生椅子进行演示实验。老师用右手按住三根材料棒,把双面胶一端整齐的延伸到椅子前端,然后在三根杆子前端分别挂上一个钩码。此时很多学生不约而同要走上来看,为了维持持续,老师叫一小组一小组的上来看。实验中学生看到了最有韧性的是铁棒,韧性最差的是塑料棒。接着,老师又提出如果老师把三根实验棒向前伸长,又会怎样呢?很多学生说实验会更加明显。老师把实验棒向前移,学生果然看到预测的效果。
老师接着问,大家对今天的实验感觉怎样?很多学生表示很满意,但是唯有靠近讲台附近的学生说:“老师,我不满意,因为我没能自己做实验。”可见这样的实验课已经打动了学生的心,但是老师又解释说:“能够用简单的方法解决问题,也是好事。至于小组实验以后会有机会的。”
这是一堂常态课,很朴素,没有华丽的色彩,有的就是老师和学生互动教学,但是课堂效果还是在学生参与中体现了出来。学生的科学思维,基于实际问题的突破能力在其中慢慢生长,教师也像一个小伙伴一样融入其中。科学课的意味也就慢慢向远方延伸!
2017.11.10 晚19点
11月13日 小组实验效果显著,操作便捷
学生自己用双面胶缠绕杆子一端